NASAs mission til Mars kunne blive drevet af fisk

ellen side ind i skoven

Kunne et akvarium hjælpe os med at komme til Mars? Et team af forskere har undersøgt de bedste proteinkilder til fremtidige langdistance-rumopgaver. Indtil videre ser det ud til, at fisk og skaldyr måske er svaret.

Nuværende rummissioner afhænger af lagrede rationer eller forsyningsmissioner fra Jorden for at give mad, vand og forsyninger til besætningen. For længerevarende missioner som rejser til Mars er dette system imidlertid ikke muligt. Som et resultat udforsker NASA nu, hvordan astronauter kunne dyrke og høste deres egen mad om bord for at supplere deres færdigpakkede rationer.

Planter er lette nok til at vokse i rummet , men at finde en proteinkilde er en meget større udfordring. Ifølge Dr. Luke Roberson og Dr. Tracy Fanara, der arbejdede på ny forskning sammen med et team af tværfaglige forskere er nøglen ikke kun at vælge den rigtige art, men også at skabe og vedligeholde et miljø, hvor de kan trives.

Den første udfordring er at erkende, hvilke systemer der kan være bæredygtige, fungere i mikrogravitation og give det næringsstofindhold, der varer omkring en to-årig mission til Mars, forklarer Dr. Der er også den ekstra udfordring at opretholde genetisk mangfoldighed i et lukket økosystem.

Se også: NASA, Kina og UAE-prober kører til Mars med februarlandinger i syne

Det er her fisk kommer ind. Fisk kan tages ud i rummet som befrugtede æg og derefter dyrkes til fuld størrelse om bord. EN 2020-undersøgelse testede virkningen af ​​vibrationer på europæisk havabse og stenbasæg, og efterlignede effekten af ​​en rumflyvning. Holdet fra University of Montpelier og det franske forskningsinstitut for udnyttelse af havet (Ifremer) fandt ud af, at æggene var i stand til at modstå de ekstreme forhold og stadig klækkes.

Fisk tilpasser sig også relativt godt til ændret tyngdekraft og har en let kontrolleret reproduktionscyklus. Planteædende fisk som tilapia kan spise planteresterne fra hydroponiske systemer, der ikke er egnede til mennesker. De er også en effektiv proteinkilde, og Roberson mener, at de bør overvejes til Lunar Base.

Udfordringen med fisk er, at de har brug for en stor mængde vand, advarer Fanara , der er miljøingeniør og forsker ved Mote Marine Research Laboratory i Florida. De har også brug for en god vandkvalitet, så yderligere filterføderarter vil også være nødvendige for at opretholde et afbalanceret økosystem om bord. Ifølge Roberson arbejder NASA på plantesystemer, der kan levere planteproteiner, mens de renser spildevand i hydroponiske systemer.

Forskerne har også undersøgt potentialet for at bruge vandbløddyr som snegle eller hvirvler og endda spiselige insekter til at hjælpe med at brænde astronauter til fremtidige missioner. Personligt er rejer min favorit, siger Roberson. Der er dog en god sag for muslinger og snegle givet det rigtige scenario.

Muslinger er effektive filterfødere og snegle er meget modstandsdygtige, og deres proteinindhold er højt, forklarer Fanara. Jeg ser mangfoldighed af arter være afgørende for balance i økosystemet.

I øjeblikket bruger NASA en kombination af gratis tørrede eller pakkede måltider om bord på den internationale rumstation (ISS) til at hjælpe med at fodre besætningsmedlemmer, men for længere missioner vil der være alvorlige vægt- og volumenrestriktioner. Der er også spørgsmålet om astronauternes trivsel.

Se også: NASA gears op til afsluttende test inden første Artemis Moon Mission i 2021

Forestil dig din middag i syv måneder under rejsen til Mars, start ud som dine normale madvalg. Så en måned ud af din rejse ødelægger den friske mad, og du sidder med dåse, pakket, frysetørret eller frossen mad de næste seks måneder til Mars, et par dage på Mars og de syv måneder tilbage. Det lyder ikke appetitvækkende, siger Roberson og tilbyder en underdrivelse.

Alternativet er at finde en måde at levere frisk mad ombord på. Siden 2014 har NASA arbejdet med at dyrke planter ombord på ISS som et supplement til at løse dette problem. Nu er du muligvis i stand til at opbygge et mikrogrønt salatproduktionssystem, hvis du tager nok gødning med dig til at dyrke bønner som proteinkilde.

Imidlertid anbefaler rumfartens ernæringsretningslinjer, at 60 procent til to tredjedele af det samlede proteinforbrug kommer fra dyr. Derfor er det vigtigt at finde et system til proteinproduktion, der fungerer.

At have levende organismer ombord har selvfølgelig andre fordele ud over måltiderne.

Det er her ideen om et akvarium i rummet bliver sjovt, siger Roberson. Mange hjem og virksomheder rundt om i landet har akvarier af den eneste grund til atmosfære og psykologiske påvirkninger. Forskning viser, at man ser levende fisk efter kun fem minutter kan reducere angst, samtidig med at øge afslapning og forbedre humør.

Rejer kan også være gavnlige for at skabe et behageligt liv på rumfartøjet. De er meget karismatiske og vil forbedre astronautens oplevelse, siger Fanara og hjælper med at give astronauterne en følelse af jorden.

At være fast i et rumfartøj i 16-18 måneder har mennesker brug for interaktion, er Roberson enig. Vi ser dette på ISS, når astronauterne kommer for at besøge planterne og kontrollere dem. Det giver dem en følelse af hjem. Akvarier ville have større indflydelse på menneskets psykologiske balance.

Det næste trin for holdet er at designe en undersøgelse for at se, om det er muligt at skabe et afbalanceret og bæredygtigt økosystem under de samme forhold, som du ville forvente ombord på et rumfartøj. Hvis vi opnår dette, vil den producerede teknologi være et utroligt skridt for rumrejser, men også banebrydende for akvaponiske systemer, siger Fanara.

For mig er den mest spændende del af dette arbejde, at det er et første skridt til at designe et aquaponics-system, der kan bruges til at forbedre vandkvaliteten samt give en bæredygtig fødekilde, siger Fanara. Som miljøingeniør er dette et drømmeprojekt, der kombinerer design med biologi, hydrologi, fysik og kemi for at gøre noget, som ingen nogensinde har gjort.